package com.zjj.lbw.algorithm.dp;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author zhanglei.zjj
 * @description leetcode_322. 零钱兑换
 * 给你一个整数数组 coins ，表示不同面额的硬币；以及一个整数 amount ，表示总金额。
 * <p>
 * 计算并返回可以凑成总金额所需的 最少的硬币个数 。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额，返回-1 。
 * <p>
 * 你可以认为每种硬币的数量是无限的。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例1：
 * <p>
 * 输入：coins = [1, 2, 5], amount = 11
 * 输出：3
 * 解释：11 = 5 + 5 + 1
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：coins = [2], amount = 3
 * 输出：-1
 * 示例 3：
 * <p>
 * 输入：coins = [1], amount = 0
 * 输出：0
 * <p>
 * <p>
 * 提示：
 * <p>
 * 1 <= coins.length <= 12
 * 1 <= coins[i] <= 231 - 1
 * 0 <= amount <= 104
 * @date 2023/7/9 11:53
 */
public class CoinChange_leetcode_322 {
    // 优化实现
    public int coinChange(int[] coins, int amount) {
        int impossible = amount + 1;
        int[] dp = new int[impossible];
        // 初始化dp数组，每个元素最多的硬币个数一定是i值本身
        // 对于每个金额i都会遍历coins数组一次计算个数，并填充dp数组
        Arrays.fill(dp, impossible);
        dp[0] = 0;

        int n = coins.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 1; j <= amount; j++) {
                // 总金额i大于等于coins数组中当前元素j的值，才有计算的意义
                if (j >= coins[i]) {
                    dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j - coins[i]] + 1);
                }
            }
        }
        return dp[amount] == impossible ? -1 : dp[amount];
    }

    // 标准dp数组实现
    public int coinChange1(int[] coins, int amount) {
        int n = coins.length;
        int impossible = amount + 1;

        // dp数组表示从前i种硬币中选，总金额恰好为j的所需要的最小硬币个数
        int[][] dp = new int[n + 1][impossible];

        // 初始化dp数组，每个元素最多的硬币个数一定是金币面额值本身（只要金币面额为1的）
        // 通过判断DP数组最后一个值是否为amount+1返回最终结果
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            for (int j = 0; j <= amount; j++) {
                dp[i][j] = impossible;
            }
        }
        dp[0][0] = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            // 当前金币面额
            int m = coins[i - 1];
            for (int j = 0; j <= amount; j++) {
                // 当前面额金币选k枚
                for (int k = 0; k * m <= j; k++) {
                    dp[i][j] = Math.min(dp[i][j], dp[i - 1][j - m * k] + k);
                }
            }
        }

        return dp[n][amount] == impossible ? -1 : dp[n][amount];
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CoinChange_leetcode_322().coinChange(new int[]{1, 2, 5}, 11);
    }
}
